開鏈聯合閉鏈運動訓練對前交叉韌帶重建術后患者的影響

高鵬，姜鑫，王俊哲，王宏宇，劉承耀*

1 濟南市章丘區人民醫院，山東 濟南 250200；2 上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院，上海 200011

前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）是膝關節的重要靜力與動力穩定結構，對于脛股關節的正常運行起重要作用［1］。ACL重建術是恢復患者膝關節結構完整性的重要手段［2］。臨床研究認為ACL重建術后需輔以積極有效的康復治療，否則將會影響膝關節功能恢復效果，甚至影響患者遠期生活質量［3］。因此，合理的康復訓練方案對ACL重建術后康復效果具有十分重要的意義。開鏈運動（open kinetic chain，OKC）和閉鏈運動（close kinetic chain，CKC）訓練是目前常用的運動功能訓練方式，已被廣泛應用于ACL重建術后康復訓練［4］。OKC對股四頭肌肌力的恢復效果更為顯著，但會引起脛骨前移，從而造成重建的ACL拉長甚至損傷；CKC能保持膝關節的穩定性，減輕對膝的剪力和對ACL的拉力，但對股四頭肌肌力的恢復不如OKC［5］。目前研究多集中于比較這2種方式的優劣［6］，但關于二者聯合應用的效果及聯合方式尚不明確［4］。因此，本研究嘗試觀察CKC聯合OKC訓練在ACL重建術后功能恢復及股四頭肌萎縮中的應用效果，為ACL重建術后康復訓練方案的選擇提供參考。

1 臨床資料

1.1 病例選擇標準

1.1.1 診斷標準 符合中華醫學會《臨床診療指南·物理醫學與康復分冊》［7］關于膝關節ACL損傷的診斷標準。

1.1.2 納入標準 ① 單側損傷，符合ACL重建術的手術指征；② 訓練依從性較高，對本研究知情同意。

1.1.3 排除標準 ① 有膝關節外傷史或手術史，或合并其他膝關節損傷；② 嚴重的系統性疾病、重大臟器功能不全或精神疾??；③ 妊娠或哺乳期女性；④ 有較嚴重的術后并發癥、骨質疏松或骨折愈合不良等。

1.1.4 中止和脫落標準 ① 患者突發身體不適或轉院等無法繼續完成治療；② 患者因各種原因申請退出。

1.2 一般資料

選擇2020年1月—2021年10月在濟南市章丘區人民醫院行膝關節ACL重建術的患者84例，按照隨機數字表法分為OKC組、CKC組、等量聯合組和調整聯合組，每組21例。4組性別、年齡、病程及患側等一般資料比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。見表1。本研究經濟南市章丘區人民醫院醫學倫理委員會審批通過（審批號：EC-20190802-1030）。

表1 4組一般資料比較Table 1 Comparison of general data in four groups

2 方 法

2.1 治療方法

2.1.1 OKC組 OKC組接受OKC訓練。具體訓練方式如下：

2.1.1.1 股四頭肌等長收縮、踝關節跖屈、背伸訓練 術后3 d進行股四頭肌等長收縮、踝關節跖屈、背伸訓練，每次主動收縮5 s，放松2 s，300次/d。

2.1.1.2 直腿抬高訓練 術后3 d～4周進行直腿抬高訓練，每10次為1組，每6組為1次練習，每天進行2～3次練習，每組間休息2～3 min，每次練習間隔2 h。術后4～8周同時進行膝關節屈曲活動，逐漸增大活動角度，結束時能屈曲120°。

2.1.1.3 完全負重下步態訓練 術后8～12周，完全負重下進行常規步態訓練、加減速步行訓練，并逐漸增大訓練強度。

2.1.1.4 正常體育運動訓練 術后12周逐步恢復正常體育運動。

2.1.2 CKC組 CKC組接受CKC訓練。具體訓練方式如下：

2.1.2.1 股四頭肌等長收縮、踝關節跖屈、背伸訓練 術后3 d進行股四頭肌等長收縮、踝關節跖屈、背伸訓練，每次主動收縮5 s，放松2 s，300次/d。

2.1.2.2 屈膝運動訓練 術后3 d～8周進行仰臥位屈膝運動。① 術后3 d～4周運動時保持足跟不離床面；每10次為1組，每6組為1次練習，每天進行2～3次練習；每組間休息2～3 min，每次練習間隔2 h。② 術后4～5周時戴支具進行半蹲，膝關節屈曲在0°～45°內，負重1/3；術后6周開始膝關節屈曲由45°逐漸增大至90°，負重2/3，至8周末屈曲增大至120°，完全負重。

2.1.2.3 完全負重下步態訓練 術后8～12周，完全負重下進行常規步態訓練、加減速步行訓練，并逐漸增大訓練強度。

2.1.2.4 正常體育運動訓練 術后12周逐步恢復正常體育運動。

2.1.3 等量聯合組 等量聯合組接受運動量減半的OKC和CKC訓練。具體訓練方式如下：

2.1.3.1 股四頭肌等長收縮、踝關節跖屈、背伸訓練 術后3 d進行股四頭肌等長收縮、踝關節跖屈、背伸訓練，每次主動收縮5 s，放松2 s，300次/d。

2.1.3.2 直腿抬高訓練和屈膝訓練 術后3 d～8周每天上午和下午分別進行運動量減半的OKC直腿抬高和CKC仰臥位屈膝。其中，術后4～8周同時戴支具半蹲0°～45°逐漸過渡至90°～120°，負重也逐漸過渡至完全負重。

2.1.3.3 完全負重下步態訓練 術后8～12周，完全負重下進行常規步態訓練、加減速步行訓練，并逐漸增大訓練強度。

2.1.3.4 正常體育運動訓練 術后12周逐步恢復正常體育運動。

2.1.4 調整聯合組 調整聯合組接受不同配比的OKC和CKC訓練。具體訓練方式如下：

2.1.4.1 股四頭肌等長收縮、踝關節跖屈、背伸訓練 術后3 d進行股四頭肌等長收縮、踝關節跖屈、背伸訓練，每次主動收縮5 s，放松2 s，300次/d。

2.1.4.2 OKC訓練 術后3 d～2周內進行OKC訓練。

2.1.4.3 CKC訓練聯合OKC訓練 術后3～4周進行2/3運動量的CKC訓練和1/3運動量的OKC訓練。

2.1.4.4 OKC直腿抬高和CKC仰臥屈膝訓練 術后4～6周進行運動量各自減半的OKC直腿抬高和CKC仰臥屈膝訓練。

2.1.4.5 屈膝半蹲訓練 術后6～8周進行1/3運動量的CKC訓練和2/3運動量的OKC訓練，同時進行屈膝半蹲0°～45°逐漸過渡至90°～120°，負重逐漸過渡至完全負重。

2.1.4.6 完全負重下步態訓練 術后8～12周，完全負重下進行常規步態訓練、加減速步行訓練，并逐漸增大訓練強度。

2.1.4.7 正常體育運動訓練 術后12周逐步恢復正常體育運動。

2.2 觀察指標

分別于干預前后測定以下指標。

2.2.1 膝關節運動功能 采用Lysholm評分、國際膝關節評分委員會（international knee documentation committee，IKDC）評分評價患側膝關節功能，同時測量膝關節韌帶的KT-1000值，主動和被動活動度差值［8］。

2.2.1.1 Lysholm評分 Lysholm評分包括跛行、使用支撐物及交鎖感等8項內容，總分100分，分值越高表示膝關節功能越好。

2.2.1.2 IKDC評分 IKDC評分包括癥狀、功能及體育活動3項內容，總分100分，分值越高表示膝關節功能越好。KT-1000值越低越好。

2.2.1.3 主動和被動活動度差值 主動和被動活動度差值是指健側關節活動度與患側關節活動度的差值，差值越小表示關節活動度越好。

2.2.2 平衡功能 采用Fugl-Meyer平衡量表和Berg平衡量表（berg balance scale，BBS）評分評估平衡功能［9］。① Fugl-Meyer平衡量表包括支持坐位、健側展翅反應等7個條目，總分為0～14分，分值越高表示平衡功能越好。② BBS包括由坐到站、獨立站立等14個條目，總分為0～56分。分值越高表示平衡功能越好。

2.2.3 下肢運動功能 采用單腳跳和交叉單腳跳測定患側與健側的跳躍距離比值評價下肢運動功能［10］。① 單腳跳：測試者患側腿沿中線跳躍1次，記錄跳躍距離，測試3次，取最佳成績，休息3 min后，換健側腿進行測試。② 交叉單腳跳：測試者患側腿向前45°跳3次，跳躍方向為交叉跳躍。記錄起點到跳躍終點的距離，測試3次，取最佳成績，休息3 min后，換健側腿進行測試。在測試過程中，醫護人員做好保護，防止跌倒摔傷。分別計算單腳跳、交叉單腳跳跳躍距離的比值，比值越高表示下肢功能越好。

跳躍距離比值＝患側跳躍距離/健側跳躍距離×100%

2.2.4 股四頭肌等速肌力和萎縮指數

2.2.4.1 等速肌力 采用等速肌力測試系統分析患側股四頭肌的峰力矩（peak torque，PT）、平均功率（average power，AP）及總功率（total work，TW）［11］。測試結果越高表示等速肌力越好。

2.2.4.2 萎縮指數 測量患側（髕骨上緣10 cm處）和健側股四頭肌周徑，計算股四頭肌萎縮指數［12］。萎縮指數越高表示股四頭肌萎縮越明顯。

萎縮指數＝（健側股四頭肌周徑－患側股四頭肌周徑）/健側股四頭肌周徑×100%

2.3 統計學方法

采用SPSS 24.0統計軟件進行數據分析。計量資料符合正態分布以（）表示，多組間采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗；組內比較采用配對t檢驗。計數資料采用χ2檢驗。P＜0.05為差異具有統計學意義。

3 結 果

3.1 4組干預前后膝關節運動功能比較

與干預前比較，4組干預后Lysholm評分和IKDC評分均明顯升高，KT-1000值、主動關節活動度差值和被動關節活動度差值均明顯降低（P＜0.05）。與OKC組比較，CKC組干預后Lysholm評分和IKDC評分均明顯更高，KT-1000值、主動關節活動度差值和被動關節活動度差值均明顯更低（P＜0.05）；等量聯合組干預后主動關節活動度差值明顯更低（P＜0.05）；調整聯合組干預后IKDC評分明顯更高，KT-1000值、主動關節活動度差值和被動關節活動度差值均明顯更低，差異具有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 4組干預前后膝關節運動功能指標比較（）Table 2 Comparison of knee motor function indexes in four groups before and after intervention（）

表2 4組干預前后膝關節運動功能指標比較（）Table 2 Comparison of knee motor function indexes in four groups before and after intervention（）

注：與干預前比較，1） P＜0.05；與OKC組比較，2） P＜0.05。Note: Compared with that before intervention, 1) P＜0.05; compared with the OKC group, 2) P＜0.05.

被動關節活動度差值/°18.47±2.35 9.40±2.031）17.89±2.42 7.80±1.781）2）18.55±2.53 8.51±1.831）17.91±2.26 7.91±1.531）2）組 別例數OKC組21 CKC組21等量聯合組21調整聯合組21時 間干預前干預后干預前干預后干預前干預后干預前干預后Lysholm評分/分56.51±2.10 84.05±3.681）56.12±2.63 87.14±2.671）2）55.90±2.60 85.00±3.161）55.89±2.47 85.81±3.441）IKDC評分/分56.49±2.44 86.48±3.421）57.25±2.29 89.52±4.251）2）57.07±2.35 87.57±5.371）56.96±2.18 88.95±3.111）2）KT-1000值/mm 3.33±0.34 2.10±0.491）3.30±0.31 1.75±0.411）2）3.41±0.36 1.93±0.441）3.28±0.33 1.78±0.461）2）主動關節活動度差值/°28.14±3.05 9.56±1.771）27.80±3.18 7.09±2.131）2）28.32±3.34 8.20±1.661）2）27.98±3.53 7.92±1.501）2）

3.2 4組干預前后平衡功能比較

與干預前比較，4組干預后Fugl-Meyer評分和BBS評分均明顯更高（P＜0.05）。4組干預后平衡功能指標比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表3。

表3 4組干預前后平衡功能指標比較（） 分Table 3 Comparison of balance function indexes in four groups before and after intervention （） Scores

表3 4組干預前后平衡功能指標比較（） 分Table 3 Comparison of balance function indexes in four groups before and after intervention （） Scores

注：與干預前比較，1） P＜0.05。Note: Compared with that before intervention, 1) P＜0.05.

21組 別OKC組CKC組例數21等量聯合組21調整聯合組BBS評分34.85±3.36 45.10±3.731）35.31±3.45 47.14±3.861）36.17±3.39 45.19±3.531）34.97±3.52 46.86±3.791）21時 間干預前干預后干預前干預后干預前干預后干預前干預后Fugl-Meyer評分7.17±1.01 9.67±1.321）7.23±1.12 10.52±1.631）7.10±1.11 9.71±1.271）7.09±1.09 10.43±1.571）

3.3 4組干預前后下肢運動功能比較

與干預前比較，4組干預后患側與健側單腳跳及交叉單腳跳跳躍距離比值均明顯更高，差異具有統計學意義（P＜0.05）。與OKC組干預后比較，CKC組和調整聯合組干預后患側與健側單腳跳及交叉單腳跳跳躍距離比值均明顯更高，差異具有統計學意義（P＜0.05）。見表4。

表4 4組干預前后跳躍距離比值比較（） %Table 4 Comparison of Jump distance ratio in four groups before and after intervention （） %

表4 4組干預前后跳躍距離比值比較（） %Table 4 Comparison of Jump distance ratio in four groups before and after intervention （） %

注：與干預前比較，1） P＜0.05；與OKC組比較，2） P＜0.05。Note: Compared with that before intervention, 1) P＜0.05; compared with the OKC group, 2) P＜0.05.

交叉單腳跳53.81±7.54 81.24±10.501）52.92±6.30 87.77±9.111）2）53.47±7.12 83.94±9.061）54.68±6.76 87.63±7.571）2）組 別OKC組例數21時 間干預前干預后干預前干預后干預前干預后干預前干預后CKC組21等量聯合組21調整聯合組21單腳跳56.31±4.73 84.39±5.711）55.92±4.57 88.00±5.581）2）55.58±4.36 85.08±4.331）54.76±3.95 87.76±5.411）2）

3.4 4組干預前后股四頭肌等速肌力及萎縮指數比較

與干預前比較，4組干預后PT、AP及TW均明顯更高，萎縮指數明顯更低，差異具有統計學意義（P＜0.05）。與OKC組比較，CKC組干預后PT、AP及TW明顯更低，萎縮指數明顯更高（P＜0.05）；與CKC組比較，等量聯合組和調整聯合組干預后PT和TW均明顯更高，萎縮指數明顯更低，差異具有統計學意義（P＜0.05）。見表5。

表5 4組干預前后股四頭肌等速肌力及萎縮指數比較（）Table 5 Comparison of quadriceps femoris isokinetic muscle strength and atrophy index in four groups before and after intervention （）

表5 4組干預前后股四頭肌等速肌力及萎縮指數比較（）Table 5 Comparison of quadriceps femoris isokinetic muscle strength and atrophy index in four groups before and after intervention （）

注：與干預前比較，1） P＜0.05；與OKC組比較，2） P＜0.05；與CKC組比較，3） P＜0.05。Note: Compared with that before intervention, 1) P＜0.05; compared with the OKC group, 2) P＜0.05; compared with the CKC group,3) P＜0.05.

萎縮指數/%3.11±0.48 0.57±0.151）3.23±0.44 0.67±0.171）2）3.14±0.47 0.58±0.161）3）3.27±0.46 0.53±0.151）3）組 別OKC組例數21 CKC組21等量聯合組21調整聯合組21時 間干預前干預后干預前干預后干預前干預后干預前干預后PT/（N·m）33.16±4.15 55.99±5.281）32.94±4.42 52.90±5.451）2）34.12±3.30 55.28±3.601）3）33.63±4.36 55.36±3.411）3）AP/W 32.01±3.90 42.98±4.931）30.79±3.47 40.07±4.481）2）31.85±3.51 41.84±4.521）30.89±3.33 41.68±4.321）TW/J 43.45±5.04 66.30±6.001）42.95±4.80 61.10±5.831）2）44.03±479 65.63±6.771）3）42.85±4.12 65.44±6.151）3）

4 討 論

4.1 OKC聯合CKC訓練對ACL重建術后患者膝關節和下肢運動功能的影響

與OKC組比較，CKC組干預后Lysholm評分明顯升高，KT-1000值、主動關節活動度差值和被動關節活動度差值明顯更低；與OKC組比較，CKC組干預后患側與健側單腳跳及交叉單腳跳跳躍距離比值均明顯更高，提示CKC訓練在改善ACL重建術后患者膝關節和下肢運動功能方面更有效，與既往研究結果一致［13-15］。本研究結果還發現，與OKC組比較，等量聯合組、調整聯合組干預后主動關節活動度差值明顯更低，調整聯合組干預后IKDC評分明顯更高，KT-1000值和被動關節活動度差值明顯更低，提示OKC聯合CKC訓練可更有效改善ACL重建術后患者膝關節和下肢運動功能，但等量聯合組、調整聯合組膝關節和下肢運動功能差異無統計學意義?？赡芘c以下原因有關：① 等量聯合組和調整聯合組均進行OKC和CKC訓練，既可以發揮CKC訓練降低產生在髕股關節上的力度，減輕ACL術后膝關節疼痛，促進下肢功能恢復，提高步行能力，還能避免因長時間OKC訓練對移植物產生過大拉力而造成損傷。② OKC聯合CKC訓練能像單獨CKC訓練時一樣保持膝關節的穩定性，減少壓力加載增加時引起的脛骨遷移，減輕對膝的剪力［16］，增加對膝關節的保護作用，還能減少OKC訓練對脛骨產生一個向前的剪切力，緩解對膝關節和下肢其他關節造成的損害。

4.2 OKC聯合CKC訓練可改善ACL重建術后患者股四頭肌肌力和萎縮程度

本研究結果顯示，與CKC組比較，等量聯合組和調整聯合組干預后PT和TW均明顯更高，萎縮指數明顯更低，提示OKC聯合CKC訓練改善ACL重建術后患者股四頭肌肌力及萎縮程度?？赡芘c以下因素有關：① ACL重建術后需對膝關節固定制動，膝關節運動功能減退，產生肌肉去負荷，導致下肢骨骼肌發生廢用性萎縮，其中以股四頭肌最為明顯［10］。股四頭肌的生物力學研究顯示，不同的伸膝角度依靠不同的肌肉。OKC聯合CKC訓練從不同角度進行訓練，可使股四頭肌的所有肌束均得到有效訓練，防止肌肉萎縮，從而提高肌力。② OKC訓練以ACL單組肌肉的收縮為主，有利于肌力的恢復，但對肌肉協調性的恢復不明顯。CKC對原動肌和拮抗肌等肌群均有訓練，有助于關節間的相互運動和肌肉間的協調運動。OKC聯合CKC訓練通過不同配比的聯合訓練，使OKC訓練與CKC訓練相互彌補，既對ACL患者進行了單一肌肉訓練，又對下肢多關節進行協同訓練，有效促進ACL重建術后患者股四頭肌等速肌力恢復，減少萎縮程度。

5 小 結

OKC聯合CKC訓練可有效改善ACL重建術后患者膝關節、下肢運動功能，提高股四頭肌肌力，減少萎縮程度，等量聯合方式和調整聯合方式的效果相當。但本研究仍存在一些不足之處，如樣本量較少、僅比較2種不同配比聯合訓練方式、未開展出院后隨訪等，下一步研究還需要開展多中心大樣本臨床隨機對照研究，對比多種不同組合聯合訓練方式對ACL重建術后患者的影響，并加強出院后隨訪，以期為OKC聯合CKC訓練治療ACL重建術后患者提供更科學的依據。